Documenti di assemblaggio circuiti stampati nel processo PCB

Vengo da umili origini, da una lunga discendenza di agricoltori originari del cuore della Pennsylvania. È incredibile quello che accade quando si prende un piccolo seme, lo si mette in terra e lo si accudisce con pazienza. Dopo qualche tempo, avremo una pianta adulta, che potrà servire per molte cose: nutrimento per le persone o per il bestiame e, soprattutto, altri semi per la stagione successiva.

Una creatura che ha compiti molto importanti, non c’è da meravigliarsi che si desideri averne tanta cura. 

I vostri progetti PCB sono come quel minuscolo seme. E noi mettiamo quei dati sensibili al loro interno. Dopo averli accuditi lungo tutta la fase di processo PCB, essi diventano come piante cresciute, cioè il progetto di PCB che mandiamo in produzione e in assemblaggio.  Ammetto che il processo PCB continua a sorprendermi, come quando guardavo il campo di granoturco cresciuto. Come è possibile che nascosto lì sotto ci sia un potenziale tanto complesso?

I dati che utilizziamo per tutto il processo dipendono dai ruoli specifici che abbiamo nel design. Quando lavoriamo insieme, ciascuno con il suo ruolo, ognuno di noi vede tutto l’insieme in modo diverso. Il design di PCB è fatto di strati di processi complessi, e non possiamo parlare di dati sensibili senza affrontare il significato di quei ruoli. 

I dati iniziali e lo sviluppo del design di PCB

La linfa vitale di ogni progetto di PCB è il componente elettronico. Da lì tutto inizia e lì tutto finisce. 

Fino a un certo punto, dato che i sistemi elettronici non erano tanto complicati quanto lo sono oggi, i componenti erano molto più semplici. Erano composti da un simbolo schematico, un’impronta e alcuni parametri di base. Era pratica diffusa copiare un componente in tutto il design attribuendogli valori diversi. Nel tempo si sono resi necessari componenti più complessi, con maggiori informazioni e più dettagli, per supportare sistemi di ultima generazione. 

Come minimo, dovremmo includere in ogni componente le seguenti informazioni: simbolo schematico, impronta (adesivo), modello 3D, simulazione del circuito (opzionale), informazioni parametriche, sourcing e documenti di supporto.

A questo punto ci sono tre ruoli: l’ingegnere elettronico, il responsabile della libreria e il designer di PCB. Come si vede nella tabella qui sotto, ogni ruolo utilizza dati specifici. Naturalmente non si tratta di utilizzi assoluti, possono esserci degli incroci. 

In tutto il processo di design, si usano dati specifici in momenti specifici. Ad esempio, l’ingegnere elettronico (EE) usa le informazioni parametriche per definire il componente primario del design. Il componente selezionato va al responsabile della libreria per la costruzione del pezzo necessario. Il designer di PCB usa il componente in uno schema arrivando al layout del PCB. 

In determinate fasi critiche del progetto, devo accertarmi che vengano coinvolte parecchie altre persone. Esse sono l’ingegnere meccanico (ME), il responsabile acquisti e il responsabile della qualità. Essi usano dati specifici per svolgere i loro ruoli. La nostra tabella si allarga, ma questi soggetti sono un po’ più specifici sui dati di cui hanno bisogno. 

Dati di output di PCB

Ora possiamo esaminare i dati di output del nostro design PCB. Eco una fase ancora più importante e, potrei aggiungere, snervante: siamo pronti a costruire i nostri pacchetti di dati di output. 

Sì, proprio i pacchetti di dati che leggerete. Ci sono due pacchetti di dati. Il primo pacchetto è il pacchetto della fabbricazione che comprende i dati necessari alla fabbricazione della scheda. Il secondo è il pacchetto dei dati di assemblaggio (come hai già capito) che serve all’assemblaggio PCB (circuiti stampati). Parlando di sicurezza dei dati, si noti che questi due pacchetti di dati alla fin fine contengono tutte le informazioni per costruire un progetto di PCB. È pratica comune avere due pacchetti di dati in modo dal poterli mandare a fornitori diversi. Nessun fornitore unico (a meno a che non vi fidiate ciecamente di lui) riceve entrambi i pacchetti di dati. L’unico documento che non deve mai andare in giro, a qualsiasi costo, è lo schema. Chi ha accesso allo schema, può copiare il vostro progetto.

Conoscere le esigenze specifiche della fabbricazione e dell’assemblaggio del vostro progetto diventa facile. Il mondo industriale è in costante cambiamento e ci sono numerosi formati di dati disponibili. È tutto più facile se sai qual è il migliore da utilizzare. Ciò che vi viene offerto qui è abbastanza classico, ma è ben noto che il percorso potrebbe sempre cambiare. Potrei dirvi molte cose su ciascun elemento, ma qui non c’è sufficiente spazio. Ognuno di loro ha una sua finalità. 

Disegni per la fabbricazione

È un disegno dettagliato che dovrebbe includere gli elementi critici che vi serviranno nello spazio per la fabbricazione, tra cui la dimensione del trapano, il disegno del piano, il diagramma di perforazione, lo stack-up dei layer, le esigenze di fabbricazione speciali quali le tabelle delle linee di trasmissione (utilizzate per le linee di impedenza controllata) e le note con i dettagli sulla fabbricazione. Ricordate che queste sono solo indicazioni generali. Se non inserite dettagli specifici nel documento, essi non interverranno. 

Dati per assemblaggio circuiti stampati

Il disegno con i dati sull’assemblaggio guida chi si occupa della fabbricazione. In questo documento, meglio abbondare piuttosto che metterne troppo pochi. È molto probabile che la mancanza di indicazioni sui requisiti specifici generi dei ritardi nella fase di fabbricazione. Indicate informazioni accurate soprattutto nel capitolato dei materiali. Gli errori in questa fase del processo PCB hanno conseguenze importanti. 

Conclusione

Ogni dato nel processo di progettazione di PCB ha un suo posto e una sua finalità. Se sapete perché è lì e che cos’è, il vostro team di fabbricazione e assemblaggio di circuiti stampati ve ne saranno grati. Sono i semi che piantiamo per far succedere cose straordinarie, ma solo se sappiamo come usarli e, soprattutto, perché.  

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